Efecto de la distancia de inyección de combustible y la altura de la pared trasera de la cavidad en las características de retención de llama en un flujo supersónico a Mach 2.52
Autores: He, Zhonghao; Wang, Hongbo; Li, Fan; Tian, Yifu; Wan, Minggang; Zhu, Jiajian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efecto de la distancia de inyección de combustible y la altura de la pared trasera de la cavidad en las características de retención de llama en un flujo supersónico a Mach 2.52
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Etileno
Retención de llama
Combustor
Cavidad
Distancia de inyección
Altura de la pared trasera
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Se investigan experimental y numéricamente las características de retención de llama de un combustor scramjet basado en cavidades alimentado con etileno. La instalación de prueba utilizó un calentador de aire, que calienta el aire desde la temperatura ambiente hasta una temperatura total de 1477 K. Se instala una boquilla detrás de la salida del calentador para aumentar la velocidad del aire a Mach 2.52. Se comparan dos geometrías de cavidad con diferentes alturas de pared trasera de 8 mm y 10 mm y dos distancias de inyección aguas arriba de las cavidades de 10 mm y 40 mm para mostrar el efecto de estos parámetros. Las imágenes de emisión espontánea de CH* obtenidas mediante disparo sincrónico de doble cámara y la distribución de presión en la pared obtenida mediante un sistema de escaneo de presión se utilizan para capturar la dinámica de la llama. El rango de la relación de equivalencia global para diferentes esquemas de combinación se controla de 0.14 a 0.27 en este documento. Los resultados muestran que la cavidad convencional (la altura de la pared trasera es de 10 mm) y la distancia de inyección más corta pueden disminuir efectivamente el límite de apagado por mezcla pobre del combustor, mientras que la cavidad de expansión de pared trasera (la altura de la pared trasera es de 8 mm) y la distancia de inyección más larga pueden aumentar efectivamente el límite de apagado por mezcla rica. En comparación con la distancia de inyección, la altura de la pared trasera de la cavidad tiene poco efecto en la distribución de oscilación de la llama estabilizada por la capa de cizallamiento. Sin embargo, tanto la distancia de inyección de combustible como la altura de la pared trasera de la cavidad tienen una gran influencia en la distribución espacial de la llama.
Descripción
Se investigan experimental y numéricamente las características de retención de llama de un combustor scramjet basado en cavidades alimentado con etileno. La instalación de prueba utilizó un calentador de aire, que calienta el aire desde la temperatura ambiente hasta una temperatura total de 1477 K. Se instala una boquilla detrás de la salida del calentador para aumentar la velocidad del aire a Mach 2.52. Se comparan dos geometrías de cavidad con diferentes alturas de pared trasera de 8 mm y 10 mm y dos distancias de inyección aguas arriba de las cavidades de 10 mm y 40 mm para mostrar el efecto de estos parámetros. Las imágenes de emisión espontánea de CH* obtenidas mediante disparo sincrónico de doble cámara y la distribución de presión en la pared obtenida mediante un sistema de escaneo de presión se utilizan para capturar la dinámica de la llama. El rango de la relación de equivalencia global para diferentes esquemas de combinación se controla de 0.14 a 0.27 en este documento. Los resultados muestran que la cavidad convencional (la altura de la pared trasera es de 10 mm) y la distancia de inyección más corta pueden disminuir efectivamente el límite de apagado por mezcla pobre del combustor, mientras que la cavidad de expansión de pared trasera (la altura de la pared trasera es de 8 mm) y la distancia de inyección más larga pueden aumentar efectivamente el límite de apagado por mezcla rica. En comparación con la distancia de inyección, la altura de la pared trasera de la cavidad tiene poco efecto en la distribución de oscilación de la llama estabilizada por la capa de cizallamiento. Sin embargo, tanto la distancia de inyección de combustible como la altura de la pared trasera de la cavidad tienen una gran influencia en la distribución espacial de la llama.